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Abaqus中应力应变的理解

在ABAQUS 中对应力的部分理解
1、三维空间中任一点应力有6个分量y z xz xy z y ,,,σσσσσσ,,x ,在ABAQUS 中分别对应S11,S22,S33,S12,S13,S23。

2、一般情况下,通过该点的任意截面上有正应力及其剪应力作用。

但有一些特殊截面,在这些截面上仅有正应力作用,而无剪应力作用。

称这些无剪应力作用的面为主截面,其上的正应力为主应力,主截面的法线叫主轴,主截面为互相正交。

主应力分别以321,,σσσ表示,按代数值排列(有正负号)为321σσσ≥≥。

其中321,,σσσ在ABAQUS 中分别对应Max. Principal 、Mid. Principal 、Min. Principal ,这三个量在任何坐标系统下都是不变量。

可利用最大主应力判断一些情况:比如混凝土的开裂,若最大主应力(拉应力)大于混凝土的抗拉强度,则认为混凝土开裂,同时通过显示最大主应力的法线方向,可以大致表示出裂缝的开裂方向等。

利用最小主应力,可以查看实体中残余压应力的大小等。

3、弹塑性材料的屈服准则
3.1、Mises 屈服准则
22132322212)()()(S σσσσσσσ=-+-+- 其中s σ为材料的初始屈服应力。

在三维空间中屈服面为椭圆柱面;在二维空间中屈服面为椭圆。

Mises 等效应力的定义为:(牵扯到张量知识)
其中 S 为偏应力张量,其表达式为 其中为应力,
I 为单位矩阵,p 为等效压应力(定义如下):
, 也就是我们常见的)(3
1z y x p σσσ++=。

还可以具体表达为:
其中 , , 为偏应力张量(反应塑
性变形形状的变化)。

q 在ABAQUS 中对应 Mises ,它有6个分量(随坐标定义的不同而变化)S11,S22,S33,S12,S13,S23
3.2、Trasca 屈服准则
主应力间的最大差值=2k
若明确了321σσσ≥≥,则有k =-)(2
131σσ,若不明确就需要分别两两求差值,看哪个最大。

ABAQUS 中的Trasca 等效应力就是“主应力间的最大差值”
3.3 ABAQUS 中的Pressure----等效压应力
即为上面提到的p :, 也就是我们常见的)(3
1z y x p σσσ++=。

3.4 ABAQUS 中的Third Invariant---第3应力不变量,定义如下:
其中S 参见3.1中的解释。

我们常见的表达式为 z
yz xz yz
y xy xz
xy x r σσσσσσσσσ=
在ABAQUS 中对应变的部分理解
1、E —总应变;E ij —应变分量
2、EP---主应变;EP n ----分为Minimum, intermediate, and maximum principal strains (EP1 EP2 EP3)
3、NE----名义应变;NEP---主名义应变;
4、LE----真应变(或对数应变);LE ij ---真应变分量;LEP---主真应变;
5、EE —弹性应变;
6、IE---非弹性应变分量;
7、PE---塑性应变分量;
8、PEEQ---等效塑性应变---在塑性分析中若该值〉0,表示材料已经屈服; 描述整个变形过程中塑性应变的累积结果;若单调加载则
PEEQ=PEMAG ;
9、PEMAG----塑性应变量(幅值Manitude )---描述变形过程中某一时刻的塑性应变,与加载历史无关;
10、THE---热应变分量;
有待于进一步的总结。

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